JP2004253886A - Interface converter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークを介してデータ送受信を行うシステムにおいて、特定のインタフェースを有する通信回線と、この特定のインタフェースと異なるインタフェースを有する回線との間でデータ形式の変換を行って相互通信を可能とするインタフェース変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
物理インタフェースが互いに異なる回線間でデータ送受信を行うシステムでは、物理インタフェースに応じてデータ形式を変換するインタフェース変換装置を回線間に介在させることが行われている。
【0003】
図1は、ディジタル同期網とディジタルインタフェース機器とが、インタフェース変換装置及びパケット通信を行う非同期回線を介して相互接続される一般的なネットワーク構成を示している。
【0004】
同図において、10はディジタル同期網、11は同期回線12を介してディジタル同期網10に接続された第1のインタフェース変換装置、13はパケット通信を行う非同期回線14を介して第1のインタフェース変換装置11に接続された第2のインタフェース変換装置、15は同期回線16を介して第2のインタフェース変換装置13に接続されたディジタルインタフェース機器をそれぞれ示している。
【0005】
同期回線10から受信されたデータは、第1のインタフェース変換装置11のデータバッファに一時蓄積される。第1のインタフェース変換装置11では、一定長のデータをバッファから読み出し、パケットを生成する。その後、宛先アドレスなどのヘッダを付加し、パケット回線等の非同期回線14に送出する。逆に、非同期回線14から受信されたパケットは、第1のインタフェース変換装置11又はインタフェース変換装置13において、データ部のみがデータバッファに蓄積され、連続的に読み出されて同期回線12又は16に送信される(例えば、特許文献1、特許文献2及び非特許文献1)。
【0006】
この種のインタフェース変換装置は、上位のディジタル同期網(基幹ネットワーク側)からクロック供給を受ける従属同期で動作する形態が一般的である。即ち、図1に示すように、第1のインタフェース変換装置11はディジタル同期網10側からクロック供給を受ける。一方、非同期回線14を介してこれに接続される対向する同期回線側では、網側からクロックの供給を行うことが出来ない。このため、第2のインタフェース変換装置13にクロックを内蔵し、接続されるディジタルインタフェース機器15に対してはこの第2のインタフェース変換装置13からクロック供給を行う形態を取る。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−032609号公報
【特許文献2】
特開平9−261295号公報
【非特許文献1】
「プレジオクロナス網間接続装置の研究」、国際通信の研究、No.114、Oct.1982
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インタフェース変換装置のクロック精度は、通常、網のクロック精度より劣るため、対向するインタフェース変換装置でのデータ送受信タイミングは、一致している状態とずれている状態とが発生し、この2つの状態は周期的に変化することになる。
【0009】
なお、非同期回線の一部に無線LAN(ローカルエリアネットワーク)回線を用いる場合、図2(A)に示すように、対向する第1及び第2のインタフェース変換装置間で送出タイミングがずれている状態では、無線区間におけるパケット衝突は少ない。逆に、図2(B)に示すように、送出タイミングが一致している状態では、無線LAN装置が無線区間に対して同時にパケット送信を試みることとなり、パケット衝突が発生してパケット消失となる可能性が高くなる。このような場合、対向する無線LAN装置間では、エラー制御によりパケット再送を行うが、送出タイミングが一致している状態では、続けてパケット衝突が発生する可能性が高くなる問題がある。
【0010】
前述したように、対向する第1及び第2のインタフェース変換装置間においてパケット送出タイミングが一致する状態とずれている状態が周期的に変化すると、一致している状態では無線LAN回線でのパケット衝突の可能性が高くなるが、従来のインタフェース変換装置では、これらを検出、防止する手段が無いという問題点があった。
【0011】
従って本発明の目的は、パケット通信を行う非同期回線におけるパケット衝突によるパケットの消失を低減させることができるインタフェース変換装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、同期回線とパケット通信を行う非同期回線とを相互接続するインタフェース変換装置であって、パケット消失によるNAKパケットを受信してパケット再送を行う際には、少なくとも1つのダミーパケットと再送すべきパケットとを送信するか、又は再送すべき同一のパケットを複数送信するインタフェース変換装置が提供される。
【0013】
パケット再送を行う際に、少なくとも1つのダミーパケットと再送すべきパケットとを送信するか、又は再送すべき同一のパケットを複数送信しているので、パケット衝突が少なくなり、パケット消失が低減するから回線品質を向上させることができる。
【0014】
NAKパケットを所定回数連続して受信した場合は、対向するインタフェース変換装置間での送出タイミングが一致することによりパケット衝突が起きているものと判断し、パケット送出タイミングを変化させてパケット再送を行うことが好ましい。パケット送出タイミングを変化させることにより、パケット衝突を回避させる可能性が高くなる。
【0015】
パケット送出タイミングを変化させることを一定回数まで行うことがより好ましい。このようにパケット送出タイミングを変化させることを一定回数行ってもパケット消失が生じる場合は、そのパケットの送信を断念することが好ましい。
【0016】
パケット送出タイミングを変化させることを、パケット消失によるNAKパケットを受信しなくなるまで行うことも好ましい。このように、送出タイミング変化後もパケット消失状況に変化が無い場合は、パケット消失がなくなるまで送出タイミングを変化させても良い。
【0017】
パケット通信を行う非同期回線が、無線LAN回線を含んでいることが好ましい。
【0018】
なお、無線LAN装置間では、回線品質を向上させるためエラー制御が通常行われている。この無線LAN回線での再送制御に加え、本発明のインタフェース変換装置間でのエラー制御を用いると回線品質をより向上させることが可能となるが、エラー制御が二重に入るため伝送遅延を増大させることとなる。ディジタル同期回線において、大きな遅延が生じると、回線品質が劣化するため、インタフェース変換装置側のみでエラー制御を行い、無線LAN装置ではエラー制御を行わないことが望ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
図3は本発明の一実施形態におけるネットワーク構成を概略的に示すブロック図である。
【0020】
同図において、30はディジタル同期網、31はディジタル同期回線32を介してディジタル同期網30に接続された第1のインタフェース変換装置、33はパケット通信を行う非同期回線(パケット回線)34を介して第1のインタフェース変換装置31に接続された第2のインタフェース変換装置、35はディジタル同期回線36を介して第2のインタフェース変換装置33に接続されたディジタルインタフェース機器をそれぞれ示している。
【0021】
パケット回線34は、無線LAN装置37及び38を備えた無線LAN回線を有している。パケット回線中にハブを設ければ、無線LAN回線と有線LAN回線(イーサネット(登録商標)回線)とが混在したネットワーク構成とすることも可能である。第1及び第2のインタフェース変換装置31及び33は、それぞれディジタル同期インタフェースとイーサネットインタフェースとを有している。
【0022】
ディジタル同期回線からのデータはインタフェース変換装置の受信バッファに入力され、事前に設定した規定フレーム分の受信が完了すると、ヘッダ等を付加しイーサネット回線に送出される。受信側では、イーサネット回線から受信したパケットのデータ部分を取り出してバッファに入力し、ディジタル同期回線のクロック速度で連続的に読み出されて送出される。
【0023】
無線LAN区間では、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)機能によりパケット送信が行われる。CSMAでは、パケット送信前に通信チャネルをモニタ(キャリアセンス)し、他の無線局がパケット送信を行っていない場合は自局が送信を行う。もし、他局がパケット送信を行っている場合は一定時間待機し、再度送信を試みる手順によりパケット送信が行われる。このように、対向する無線LAN装置間では同時にパケット送信を行うことは出来ず、交互に送信する通信(半二重通信)となる。
【0024】
ディジタル同期回線は全二重回線であり、イーサネット回線は全二重と半二重があるが、本実施形態のネットワーク構成ではパケット回線の一部が半二重の無線LAN回線である。よって、本ネットワーク構成をとるためには、無線LAN回線の伝送速度が、ディジタル同期回線の伝送速度の2倍以上であることが必要である。(具体的な物理伝送速度としては、ディジタル同期回線が1.544Mbit/s、無線LAN回線が10Mbit/sを想定している。)
次に、本実施形態のインタフェース変換装置間におけるデータ送信手順を説明する。
【0025】
図4は、パケットが正常に送信された場合のインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【0026】
パケット送信側のインタフェース変換装置では、ディジタル同期回線から連続的にデータを受信し、規定のフレーム数を受信すると、シーケンス番号などのヘッダを付加したパケットに変換した後、イーサネット回線に送信する(例えば、DATA(1))。パケット送信時には、送信したパケットのシーケンス番号(例えばシーケンス番号1)をACK待ちテーブルに登録し、受信側からのACK返信を待つ。
【0027】
パケット受信側のインタフェース変換装置では、次に受信予定のシーケンス番号を管理している。届いたパケットのシーケンス番号(例えばシーケンス番号1)が受信予定のシーケンス番号と一致すれば、送信側にACK返信(例えばACK(1))を行う。また、受信パケットはディジタル同期回線への送信待ちキューへ入力され、ディジタル同期回線の回線速度で連続的に送出される。
【0028】
パケット送信側では、送信したシーケンス番号のACK(例えば、ACK(1))を受信すると、ACK待ちテーブルから該当番号を消去してデータ送信を終了する。
【0029】
なお、受信側からACKが届いていない段階でもデータ送信し、伝送効率の向上を図る構成も考えられる。図4の例では、シーケンス番号2、3(DATA(2)、DATA(3))を続けて送信する手順が示されている。
【0030】
なお、以上の説明では一方向のデータ伝送手順しか説明していないが、ディジタル同期回線は全二重回線であるため、各インタフェース変換装置では、イーサネット回線への送信及びイーサネット回線からの受信の両方を行っている。
【0031】
図5は、パケット消失が生じた場合の、従来技術によるインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【0032】
パケット受信側のインタフェース変換装置では、次に受信予定のシーケンス番号を管理しているが、図5の場合、シーケンス番号1のパケット(DATA(1))より先にシーケンス番号2のパケット(DATA(2))を受信していする。このため、送信側にシーケンス番号1のパケット再送を要求するNAKパケット(NAK(1))を送信する。
【0033】
送信側では、シーケンス番号1の再送要求であるNAK(1)が届いたため、シーケンス番号1のパケット(DATA(1))を再送し、その後、受信側から再送パケットに対するACK(1)が届くことにより、シーケンス番号1〜2の伝送が完了する。その後、引き続きシーケンス番号3のパケット(DATA(3))の送信を行う。
【0034】
このように、従来技術では、パケット消失時、即ち、シーケンス番号が連続的にならない場合にはNAK返信によりエラー制御を行い、かつ、消失したパケットのみを再送することにより無駄なトラヒックの増加を抑えている。パケット消失の原因が無線LAN回線の品質劣化による場合は、このようなパケット再送によってデータを正しく伝送できる可能性が高くなる。しかしながら、無線LAN装置が同時にパケット送信を開始して、パケット衝突が発生することによりパケット消失が発生している場合は、同じタイミングで再送すると、再びパケット衝突になる可能性がある。
【0035】
このため、本実施形態ではNAKによるパケット再送時に異なる送信方法を行っている。図6は、パケット消失が生じた場合の、本実施形態によるインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【0036】
パケット送信側が、パケット受信側でのシーケンス番号の食い違いにより送信されたNAKパケット(NAK(1))を受信した場合は、ダミーパケットとNAKパケットにより要求のあったパケット(DATA(1))とを再送する。このとき、ダミーパケットのサイズは最小(ショートパケット)とし、伝送時間を最小に抑えることが望ましい。
【0037】
双方のインタフェース変換装置の送信タイミングが一致しており、ダミーパケットが万一消失した場合でも、引き続いて送られている再送データパケットは、無線LAN装置が有しているバックオフ時間のため、衝突する可能性が低くなり、パケット消失を低減させることができるので回線品質を向上させることができる。
【0038】
送信するダミーパケットは1つであっても良いし、複数であっても良い。ただし、複数のダミーパケットを再送する場合には、帯域をその分多く使用することになる。
【0039】
図7は、無線LAN装置の有するバックオフ時間を説明する図である。
【0040】
同図に示すように、第1及び第2の無線LAN装置がパケットを同じタイミングで送出し、パケット衝突が発生した場合は、無線LAN装置は、各装置がランダムに決定するバックオフ時間だけ待機して再度パケット送出を試みる。図7の例では、第2の無線LAN装置のバックオフ時間が短いため、先にパケット送信を行っている。第1の無線LAN装置は、バックオフ時間を終了してパケット送信を試みようとするが、その時点では第2の無線LAN装置がパケット送信中であるため待機する。そして、第2の無線LAN装置のパケット送信完了後、第1の無線LAN装置は、パケット送信を行う。
【0041】
図8は、本実施形態による送信タイミングを変更する手順を説明する図である。
【0042】
図6に示したパケット再送手順を実施してもNAKパケットが連続して発生する場合が考えられる。この場合は、対向するインタフェース変換装置での送出タイミングを変更することによりパケット消失の低減を図る。
【0043】
具体的には、パケット消失によるNAKパケット受信が事前に設定した所定回数(例えば3回)継続した場合は、パケット送出タイミングを変化させる。変化させる時間は、ディジタル同期回線のクロック時間の規定倍や、イーサネット回線の最小パケットサイズに相当する時間などが考えられ、事前に設定しておく。この送出タイミング変化後も、NAKパケットを所定回数受信するごとに、送出タイミングを変化させる。
【0044】
パケット送出タイミングを変化させることは、事前に設定した一定回数(例えば5回)まで行われる。パケット送出タイミングをこのように変化させることを一定回数行ってもパケット消失が生じる場合は、そのパケットの送信を断念する。
【0045】
本実施形態の変更態様においては、パケット送出タイミングを変化させることを、パケット消失によるNAKパケットを受信しなくなるまで行う。このように、送出タイミング変化後もパケット消失状況に変化が無い場合は、パケット消失がなくなるまで送出タイミングを変化させても良い。
【0046】
図9は、以上述べた本実施形態の伝送手順を実際に実施するためのインタフェース変換装置の制御手順を示すフローチャートである。
【0047】
パケット受信側のインタフェース変換装置では、パケット受信の待ち状態となっており(ステップS1)、パケットを受信するとこれがデータパケットであるかどうか判別する(ステップS2)。
【0048】
データパケットである場合は、これが新しいシーケンス番号のデータパケットであるかどうか判別する(ステップS3)。新しいシーケンス番号のデータパケットである場合は、ACKパケットをパケット送信側のインタフェース変換装置へ送る(ステップS4)。新しいシーケンス番号のデータパケットでない場合は、このデータパケットを廃棄し(ステップS5)、パケット送信側のインタフェース変換装置が次のデータパケットの送信に移る(ステップS6)。
【0049】
データパケットでない場合は、これが送信したデータパケットに対するNAKパケットであるかどうか判別する(ステップS7)。NAKパケットでない場合は、これがACK待ちテーブルにあるデータパケットに対するACKパケットであるかどうか判別する(ステップS8)。そのACKパケットである場合は、そのパケットのシーケンス番号をACK待ちテーブルから削除し(ステップS9)、次のデータパケットの送信に移る(ステップS6)。ACKパケットでない場合は、そのパケットを廃棄し(ステップS10)、次のデータパケットの送信に移る(ステップS6)。
【0050】
ステップS7において、NAKパケットであると判別した場合は、NAKパケットを事前に設定した所定回数(例えば3回)連続して受信したかどうか判別する(ステップS11)。NAKパケットを所定回数連続して受信していない場合、パケット送信側のインタフェース変換装置は、まず、ダミーパケット(ショートパケット)を送信し(ステップS12)、続けて、再送すべきデータパケットを送信し(ステップS13)する。送信するダミーパケットは1つであっても良いし、複数であっても良い。次いで、ステップS2へ戻り、パケット受信側のインタフェース変換装置は、受信したパケットがデータパケットであるかどうか判別する動作を行う。
【0051】
ステップS11において、NAKパケットを所定回数連続して受信したと判別した場合は、送信タイミング変更を事前に設定した一定回数(例えば5回)未満であるかどうか判別する(ステップS14)。送信タイミングの変更が一定回数未満である場合は、送信タイミング変更を行う(ステップS15)。一定回数以上の場合は、このデータパケットの送信を断念し(ステップS16)、次のデータパケットの送信に移る(ステップS6)。
【0052】
なお、パケット送出タイミングを変化させることを、上述のように一定回数に限定せずに、パケット消失によるNAKパケットを受信しなくなるまで行っても良い。
【0053】
図10は、パケット消失が生じた場合の、本発明の他の実施形態によるインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【0054】
パケット送信側が、パケット受信側でのシーケンス番号の食い違いにより送信されたNAKパケット(NAK(1))を受信した場合は、NAKパケットにより要求のあったパケット(DATA(1))を複数回(例えば2回)連続して再送する。
【0055】
双方のインタフェース変換装置の送信タイミングが一致しており、一つの再送データパケットが万一消失した場合でも、引き続いて送られている再送データパケットは、無線LAN装置が有しているバックオフ時間のため、衝突する可能性が低くなり、パケット消失を低減させることができるので回線品質を向上させることができる。前述の図3の実施形態におけるダミーパケット+再送データパケットの手順では、再送パケットが消失した場合はもう一度再送が必要となるが、本実施形態の手順であれば、いずれかのデータパケットが消失してもデータパケットを確実に届けることが可能となる。ただし、再送データパケットのサイズが大きい場合、3つ以上のデータパケットを再送する場合には、帯域を多く使用することになる。
【0056】
図11は、本実施形態の伝送手順を実際に実施するためのインタフェース変換装置の制御手順を示すフローチャートである。
【0057】
図11のフローチャートは、ステップS12´においてダミーパケットではなく再送すべきデータパケットを送信する点のみが図9のフローチャートと相違しており、その他の処理は同様である。
【0058】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【0059】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、パケット再送を行う際に、少なくとも1つのダミーパケットと再送すべきパケットとを送信するか、又は再送すべき同一のパケットを複数送信しているので、パケット衝突が少なくなり、パケット消失が低減するから回線品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ディジタル同期網とディジタルインタフェース機器とが、インタフェース変換装置及びパケット通信を行う非同期回線を介して相互接続される一般的なネットワーク構成を示すブロック図である。
【図2】図1の一般的な構成におけるパケット消失を説明するための図である。
【図3】本発明の一実施形態におけるネットワーク構成を概略的に示すブロック図である。
【図4】パケットが正常に送信された場合のインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【図5】パケット消失が生じた場合の、従来技術によるインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【図6】パケット消失が生じた場合の、図3の実施形態によるインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【図7】無線LAN装置の有するバックオフ時間を説明する図である。
【図8】図3の実施形態による送信タイミングを変更する手順を説明する図である。
【図9】図3の実施形態の伝送手順を実際に実施するためのインタフェース変換装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図10】パケット消失が生じた場合の、本発明の他の実施形態によるインタフェース変換装置間のデータ送信手順を説明する図である。
【図11】図10の実施形態の伝送手順を実際に実施するためのインタフェース変換装置の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10、30 ディジタル同期網
11、31 第1のインタフェース変換装置
12、16、32、36 同期回線
13、33 第2のインタフェース変換装置
14、34 非同期回線
15、35 ディジタルインタフェース機器
37、38 無線LAN装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention enables data communication between a communication line having a specific interface and a line having an interface different from this specific interface by performing data format conversion in a system for transmitting and receiving data via a network. To an interface conversion device.
[0002]
[Prior art]
In a system for transmitting and receiving data between lines having different physical interfaces, an interface converter for converting a data format according to the physical interface is interposed between the lines.
[0003]
FIG. 1 shows a general network configuration in which a digital synchronous network and a digital interface device are interconnected via an interface converter and an asynchronous line for performing packet communication.
[0004]
In FIG. 1,
[0005]
Data received from the
[0006]
This type of interface converter generally operates in a subordinate synchronization mode in which a clock is supplied from an upper digital synchronous network (backbone network side). That is, as shown in FIG. 1, the
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-032609 [Patent Document 2]
JP-A-9-261295 [Non-Patent Document 1]
"Research on Pregiochronous Network Connection Device", Research on International Communications, No. 114, Oct. 1982
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the clock accuracy of the interface converter is generally inferior to the clock accuracy of the network, the data transmission / reception timings of the interface converters facing each other may be in a state of coincidence or a state of being shifted. The state will change periodically.
[0009]
When a wireless LAN (local area network) line is used as a part of the asynchronous line, as shown in FIG. 2A, the transmission timing is shifted between the opposed first and second interface converters. Then, the packet collision in the wireless section is small. Conversely, as shown in FIG. 2B, when the transmission timings match, the wireless LAN device attempts to transmit packets to the wireless section at the same time, and a packet collision occurs and the packet is lost. The likelihood increases. In such a case, packet retransmission is performed by error control between opposing wireless LAN devices, but there is a problem that the possibility of successive packet collisions increases when transmission timings match.
[0010]
As described above, if the state in which the packet transmission timings match between the opposing first and second interface converters and the state in which the packet transmission timings deviate periodically change, packet collisions in the wireless LAN line will occur if the states match. However, the conventional interface conversion device has a problem that there is no means for detecting and preventing them.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide an interface conversion device that can reduce packet loss due to packet collision in an asynchronous line that performs packet communication.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided an interface conversion device for interconnecting a synchronous line and an asynchronous line for performing packet communication, wherein when receiving a NAK packet due to packet loss and performing packet retransmission, at least one dummy packet An interface conversion device for transmitting a packet to be retransmitted or transmitting a plurality of identical packets to be retransmitted is provided.
[0013]
Since at least one dummy packet and a packet to be retransmitted are transmitted or a plurality of identical packets to be retransmitted are transmitted when performing packet retransmission, packet collision is reduced and packet loss is reduced. The line quality can be improved.
[0014]
When NAK packets are received continuously for a predetermined number of times, it is determined that a packet collision has occurred due to coincidence of the transmission timing between the interface conversion devices facing each other, and the packet retransmission is performed by changing the packet transmission timing. Is preferred. Changing the packet transmission timing increases the possibility of avoiding packet collision.
[0015]
It is more preferable to change the packet transmission timing up to a certain number of times. If packet loss occurs even after changing the packet transmission timing a fixed number of times, it is preferable to abandon the transmission of the packet.
[0016]
It is also preferable to change the packet transmission timing until a NAK packet due to packet loss is no longer received. As described above, when there is no change in the packet loss status even after the change in the transmission timing, the transmission timing may be changed until there is no packet loss.
[0017]
It is preferable that the asynchronous line for performing packet communication includes a wireless LAN line.
[0018]
Note that error control is usually performed between wireless LAN devices in order to improve line quality. If error control between the interface converters of the present invention is used in addition to the retransmission control on the wireless LAN line, the line quality can be further improved. Will be done. If a large delay occurs in the digital synchronous line, the line quality is degraded. Therefore, it is desirable that error control be performed only on the interface conversion device side and not performed on the wireless LAN device.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a network configuration according to an embodiment of the present invention.
[0020]
In the figure, 30 is a digital synchronous network, 31 is a first interface converter connected to the digital
[0021]
The packet line 34 has a wireless LAN line provided with
[0022]
Data from the digital synchronous line is input to the reception buffer of the interface conversion device, and upon completion of reception of a predetermined frame set in advance, a header or the like is added and transmitted to the Ethernet line. On the receiving side, the data portion of the packet received from the Ethernet line is taken out and input to the buffer, and is continuously read out and transmitted at the clock speed of the digital synchronous line.
[0023]
In the wireless LAN section, packet transmission is performed by a CSMA (Carrier Sense Multiple Access) function. In CSMA, a communication channel is monitored (carrier sense) before transmitting a packet, and when no other wireless station is transmitting a packet, the own station transmits. If the other station is transmitting a packet, the packet is transmitted according to a procedure of waiting for a certain period of time and attempting transmission again. As described above, packets cannot be transmitted simultaneously between the opposite wireless LAN devices, and communication is performed alternately (half-duplex communication).
[0024]
The digital synchronous line is a full-duplex line, and the Ethernet line is full-duplex or half-duplex. In the network configuration of the present embodiment, a part of the packet line is a half-duplex wireless LAN line. Therefore, in order to adopt this network configuration, the transmission speed of the wireless LAN line needs to be twice or more the transmission speed of the digital synchronous line. (Specific physical transmission rates are assumed to be 1.544 Mbit / s for the digital synchronous line and 10 Mbit / s for the wireless LAN line.)
Next, a data transmission procedure between the interface conversion apparatuses according to the present embodiment will be described.
[0025]
FIG. 4 is a diagram illustrating a data transmission procedure between the interface conversion devices when a packet is normally transmitted.
[0026]
The interface converter on the packet transmitting side continuously receives data from the digital synchronous line, and upon receiving a predetermined number of frames, converts the data into a packet with a header such as a sequence number added thereto, and transmits the packet to the Ethernet line (for example, , DATA (1)). At the time of packet transmission, the sequence number (for example, sequence number 1) of the transmitted packet is registered in the ACK waiting table, and an ACK reply from the receiving side is waited.
[0027]
The interface conversion device on the packet receiving side manages the sequence number to be received next. If the sequence number (for example, sequence number 1) of the received packet matches the sequence number to be received, an ACK is returned to the transmitting side (for example, ACK (1)). The received packet is input to a queue for transmission to the digital synchronous line, and is continuously transmitted at the line speed of the digital synchronous line.
[0028]
Upon receiving the transmitted ACK of the sequence number (for example, ACK (1)), the packet transmitting side deletes the corresponding number from the ACK waiting table and ends the data transmission.
[0029]
It should be noted that a configuration in which data transmission is performed even when ACK has not arrived from the receiving side to improve transmission efficiency is also conceivable. In the example of FIG. 4, a procedure for continuously transmitting
[0030]
Although only a one-way data transmission procedure has been described in the above description, since the digital synchronous line is a full-duplex line, each interface converter requires both transmission to the Ethernet line and reception from the Ethernet line. It is carried out.
[0031]
FIG. 5 is a diagram illustrating a data transmission procedure between interface conversion devices according to the related art when a packet loss occurs.
[0032]
Although the interface conversion device on the packet receiving side manages the sequence number to be received next, in the case of FIG. 5, the packet with the sequence number 2 (DATA (1)) precedes the packet with the sequence number 1 (DATA (1)). 2)) has been received. Therefore, a NAK packet (NAK (1)) requesting the transmitting side to retransmit the packet of
[0033]
Since the transmitting side has received NAK (1), which is the retransmission request of
[0034]
As described above, in the prior art, when a packet is lost, that is, when the sequence numbers do not become continuous, error control is performed by returning a NAK, and only the lost packet is retransmitted to suppress an increase in useless traffic. ing. When the cause of packet loss is deterioration of the quality of the wireless LAN line, there is a high possibility that data can be transmitted correctly by such packet retransmission. However, if the wireless LAN device starts packet transmission at the same time and packet loss occurs due to packet collision, retransmission at the same timing may cause packet collision again.
[0035]
For this reason, in the present embodiment, a different transmission method is performed at the time of packet retransmission by NAK. FIG. 6 is a diagram illustrating a data transmission procedure between the interface conversion devices according to the present embodiment when a packet loss occurs.
[0036]
When the packet transmitting side receives the NAK packet (NAK (1)) transmitted due to the discrepancy in the sequence number at the packet receiving side, the packet transmitting side transmits the dummy packet and the packet (DATA (1)) requested by the NAK packet. resend. At this time, it is desirable to minimize the size of the dummy packet (short packet) and to minimize the transmission time.
[0037]
Even if the transmission timings of both interface converters match, and the dummy packet is lost, the subsequently transmitted retransmission data packet may collide due to the back-off time of the wireless LAN device. It is possible to reduce the possibility of packet loss and reduce packet loss, thereby improving the line quality.
[0038]
The number of dummy packets to be transmitted may be one or plural. However, when retransmitting a plurality of dummy packets, the bandwidth is used more.
[0039]
FIG. 7 is a diagram illustrating the back-off time of the wireless LAN device.
[0040]
As shown in the figure, when the first and second wireless LAN devices transmit packets at the same timing and a packet collision occurs, the wireless LAN device waits for a back-off time determined randomly by each device. And try sending the packet again. In the example of FIG. 7, since the back-off time of the second wireless LAN device is short, the packet is transmitted first. The first wireless LAN device attempts to transmit a packet after expiring the back-off time, but waits at that time because the second wireless LAN device is transmitting a packet. After the second wireless LAN device completes packet transmission, the first wireless LAN device performs packet transmission.
[0041]
FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure for changing the transmission timing according to the present embodiment.
[0042]
Even if the packet retransmission procedure shown in FIG. 6 is performed, NAK packets may continuously occur. In this case, the packet loss is reduced by changing the transmission timing at the interface conversion device that is opposed.
[0043]
Specifically, when NAK packet reception due to packet loss has continued for a predetermined number of times (for example, three times) set in advance, the packet transmission timing is changed. The time to be changed may be a specified multiple of the clock time of the digital synchronous line or a time corresponding to the minimum packet size of the Ethernet line, and is set in advance. Even after the change of the transmission timing, the transmission timing is changed every time the NAK packet is received a predetermined number of times.
[0044]
Changing the packet transmission timing is performed up to a predetermined number of times (for example, five times). If a packet loss occurs even if the packet transmission timing is changed in this way a fixed number of times, the transmission of the packet is abandoned.
[0045]
In a modification of the present embodiment, the change of the packet transmission timing is performed until no NAK packet is received due to packet loss. As described above, when there is no change in the packet loss status even after the change in the transmission timing, the transmission timing may be changed until there is no packet loss.
[0046]
FIG. 9 is a flowchart showing a control procedure of the interface conversion device for actually implementing the above-described transmission procedure of the present embodiment.
[0047]
The interface conversion device on the packet receiving side is in a state of waiting for packet reception (step S1), and upon receiving a packet, determines whether or not this is a data packet (step S2).
[0048]
If it is a data packet, it is determined whether this is a data packet with a new sequence number (step S3). If the data packet has a new sequence number, an ACK packet is sent to the interface conversion device on the packet transmission side (step S4). If the data packet is not a data packet with a new sequence number, this data packet is discarded (step S5), and the interface converter on the packet transmitting side shifts to transmission of the next data packet (step S6).
[0049]
If it is not a data packet, it is determined whether or not this is a NAK packet for the transmitted data packet (step S7). If it is not a NAK packet, it is determined whether this is an ACK packet for the data packet in the ACK waiting table (step S8). If the packet is the ACK packet, the sequence number of the packet is deleted from the ACK waiting table (step S9), and the process proceeds to transmission of the next data packet (step S6). If it is not an ACK packet, the packet is discarded (step S10), and the process proceeds to transmission of the next data packet (step S6).
[0050]
If it is determined in step S7 that the packet is a NAK packet, it is determined whether the NAK packet has been continuously received a predetermined number of times (for example, three times) (step S11). If NAK packets have not been received a predetermined number of times consecutively, the interface conversion device on the packet transmitting side first transmits a dummy packet (short packet) (step S12), and then transmits a data packet to be retransmitted. (Step S13). The number of dummy packets to be transmitted may be one or plural. Next, returning to step S2, the interface conversion device on the packet receiving side performs an operation of determining whether the received packet is a data packet.
[0051]
If it is determined in step S11 that the NAK packet has been received a predetermined number of times in a row, it is determined whether the transmission timing change is less than a predetermined number of times (for example, five times) set in advance (step S14). If the change of the transmission timing is less than the certain number, the transmission timing is changed (step S15). If the number is equal to or more than the predetermined number, the transmission of the data packet is abandoned (step S16), and the process proceeds to the transmission of the next data packet (step S6).
[0052]
Note that the timing of changing the packet transmission timing is not limited to a fixed number as described above, and may be changed until no NAK packet is received due to packet loss.
[0053]
FIG. 10 is a diagram illustrating a data transmission procedure between interface conversion devices according to another embodiment of the present invention when a packet loss occurs.
[0054]
When the packet transmitting side receives the NAK packet (NAK (1)) transmitted due to the discrepancy of the sequence number on the packet receiving side, the packet (DATA (1)) requested by the NAK packet is transmitted a plurality of times (for example, (2 times) Retransmit continuously.
[0055]
If the transmission timings of both interface converters match, and even if one retransmitted data packet is lost, the retransmitted data packet that is subsequently transmitted will not exceed the back-off time of the wireless LAN device. Therefore, the possibility of collision is reduced, and packet loss can be reduced, so that the line quality can be improved. In the procedure of the dummy packet + retransmission data packet in the above-described embodiment of FIG. 3, if the retransmission packet is lost, retransmission is necessary again. However, according to the procedure of the present embodiment, one of the data packets is lost. However, it is possible to reliably deliver the data packet. However, when the size of the retransmission data packet is large, when retransmitting three or more data packets, a large amount of bandwidth is used.
[0056]
FIG. 11 is a flowchart showing a control procedure of the interface conversion device for actually executing the transmission procedure of the present embodiment.
[0057]
The flowchart of FIG. 11 differs from the flowchart of FIG. 9 only in that a data packet to be retransmitted is transmitted instead of a dummy packet in step S12 ′, and the other processes are the same.
[0058]
The embodiments described above are merely examples of the present invention and are not intended to limit the present invention, and the present invention can be embodied in other various modifications and alterations. Therefore, the scope of the present invention should be defined only by the appended claims and their equivalents.
[0059]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, at the time of performing packet retransmission, at least one dummy packet and a packet to be retransmitted are transmitted, or a plurality of identical packets to be retransmitted are transmitted. Since the number of packet collisions is reduced and packet loss is reduced, the line quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a general network configuration in which a digital synchronous network and a digital interface device are interconnected via an interface converter and an asynchronous line for performing packet communication.
FIG. 2 is a diagram for explaining packet loss in the general configuration of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a network configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a data transmission procedure between interface converters when a packet is transmitted normally.
FIG. 5 is a diagram illustrating a data transmission procedure between interface converters according to the related art when a packet loss occurs.
6 is a diagram illustrating a data transmission procedure between the interface conversion devices according to the embodiment of FIG. 3 when a packet loss occurs.
FIG. 7 is a diagram illustrating a back-off time of a wireless LAN device.
FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure for changing a transmission timing according to the embodiment of FIG. 3;
FIG. 9 is a flowchart showing a control procedure of the interface conversion device for actually executing the transmission procedure of the embodiment of FIG. 3;
FIG. 10 is a diagram illustrating a data transmission procedure between interface conversion devices according to another embodiment of the present invention when a packet loss occurs.
FIG. 11 is a flowchart showing a control procedure of the interface conversion device for actually executing the transmission procedure of the embodiment of FIG. 10;
[Explanation of symbols]
10, 30 Digital
Claims (6)
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